Nachhaltige Gebäudetechnik – Szenario 2020
Effizienter Drache
Sommer 2020 – Der Effizienzplaner Fun Jie Fan zeigt seinem Freund und Mentor Tan Xiao sein jüngstes, erfolgreich abgeschlossenes Projekt: Die Sanierung und Effizienzoptimierung eines Viertels der Stadt, in der Tan Xiao vor seinem Umzug nach Peking viele Jahre seines Lebens verbracht hat.
Fun Jie Fan erklärt seinem Freund Tan Xiao die Effizienz-Finessen eines Hochhauses in dem von ihm modernisierten Stadtteil. Nach erfolgreicher Umsetzung des Projekts bereiten die Häuser nicht nur ihr Abwasser selbst wieder auf und haben einen 90 % niedrigeren Trinkwasserverbrauch, sondern senken im Viertelverbund auch ihren Bedarf an extern umgewandelter Energie dank dezentraler Stromproduktion fast auf Null
Fun Jie, ich bin begeistert, es ist so, wie Du es mir am Telefon erzählt hast." Tan Xiao kann es noch immer nicht glauben, was sein Freund Fun Jie Fan, ein in China bekannter Effizienzplaner, mit dem kleinsten Stadtteil der Megacity im Süden Chinas gemacht hat. "Dieses Viertel blüht regelrecht auf. Kein Lärm, kein Smog, Elektrobahnen statt Autos und Parks, wo einst Straßen waren – ich erkenne mein Viertel nicht mehr wieder." Fun Jie lächelt verlegen: "Es freut mich, diese Worte aus dem Mund meines besten Freundes zu hören. Was mich ebenfalls mit Stolz erfüllt ist, dass die Regierung den Erfolg unseres Pilotprojekts anerkannt hat und weitere Aufträge zur sukzessiven Modernisierung der Stadt folgen lässt."
"Eine 12-Millionen-Einwohner-Stadt, bestehend aus… Fun Jie, entschuldige, aber ich alter Mann bin mittlerweile sehr vergesslich." Fun Jie lacht: "Du meinst energieautarke Gebäude. Zum Beispiel das, vor dem wir gerade stehen."
Über den Männern erstreckt sich ein Wolkenkratzer. "Wir hatten strenge Vorgaben der Regierung. Die komplette Energieversorgung sollte aus erneuerbaren Quellen stammen, jedes Gebäude sein Abwasser selbst wiederaufbereiten und der Trinkwasserverbrauch mindestens um 90 % gesenkt werden. Gleichzeitig sollte das Viertel lebenswerter werden."
"Aber dieses Hochhaus kenne ich aus meinen Arbeitstagen. Es sieht aus wie damals – nur dass die Glasfassade verdunkelt ist." "Das sind Solarzellen-Folien, die auf der Glasfront angebracht sind", klärt ihn der Stadtplaner auf. "Sie spenden kühlenden Schatten und produzieren darüber hinaus Strom. Aber ich muss Dir Recht geben, den Großteil unserer Technologien siehst Du nicht, da sie im Inneren des Gebäudes ihre Arbeit verrichten. Zum Beispiel eine anaerobe Biogasanlage, die organischen Abfall zu brennbarem Gas umwandelt, mit dem in den Wohnungen installierte Miniblockheizkraftwerke befeuert werden – die wiederum erzeugen dann vor Ort Strom und Wärme."
Während Fun Jie berichtet, macht Tan Xiao bei den oberen Etagen des Hochhauses doch noch eine Entdeckung. "Sehe ich richtig? In den letzten Etagen fehlt jedes zweite Stockwerk."
"Entschuldige, das habe ich fast vergessen. Dort oben haben wir einige Stockwerke entkernt, die Fahrstuhlschächte belassen, die frei stehenden Etagen statisch fixiert und dort flachliegende Windräder installiert, die den Wind dort oben optimal ausnutzen und ebenfalls Strom produzieren. Dieses Bürogebäude ist sozusagen auch ein Kraftwerk, das nicht nur seinen Eigenbedarf deckt, sondern auch Strom ins Netz speist. Benötigt beispielsweise ein Gebäude in Spitzenzeiten mehr Strom, als es selbst produziert, bezieht es die nötige Energie einfach aus dem Überschuss der anderen Häuser, was den Bedarf dieses Stadtteils an extern umgewandelter Energie quasi auf Null senkt. Übrigens haben wir in jeder Etage einen speziellen Stromzähler installiert. Auf Knopfdruck kann so jeder Interessierte nicht nur den verbrauchten, sondern auch den eingespeisten und somit verkauften Strom einsehen – ein zusätzlicher Motivationsfaktor für jeden Nutzer, den Energieverbrauch seines Hauses durch bewusstes Verhalten zusätzlich zu reduzieren. Die Stadtregierung überlegt auch schon, eine Art Wettbewerb auszurufen, bei dem das wirtschaftlichste Gebäude prämiert wird."
Sein Freund zeigt sich verwundert: "Aber was ist im Sommer, wenn die Kühlungsanlagen aller Gebäude den ganzen Tag arbeiten, reicht auch dann die selbst gewonnene Energie?"
"Auch dafür haben wir Lösungen gefunden", entgegnet ihm Fun Jie. "Zum Beispiel können die Fenster nicht geöffnet und somit heiße Luft nicht von außen hereingelassen werden. Stattdessen wird die Außenluft über Kanäle im Erdreich gekühlt, bevor sie in das Belüftungssystem des Gebäudes gelangt. Für ein ausgeglichenes Klima sorgen derweil kleine Sensoren, die die Temperatur-, Licht- und Frischluftwerte exakt dem anpassen, was ihnen vorgegeben wurde. Bei der Beleuchtung setzen wir übrigens neben effizienten LED auch OLED ein, also leuchtende Kunststoffe. Diese biegsamen, flächigen Lichtquellen bringen im Inneren der Gebäude ganze Wände zum Leuchten. Du siehst, auf Komfort und Spielereien muss trotz aller Sparmaßnahmen niemand verzichten. So sorgt auch die automatische Frischluftzufuhr mit ihrem idealen Klima für die gesteigerte Produktivität der Leute, die im Gebäude arbeiten – auch dank einer Luftströmung, die wir mit Simulationstools am PC optimiert haben. Damit je nach Jahreszeit die Kälte oder die Wärme möglichst lange im Gebäude bleibt, haben alle Stockwerke eine Kombination aus Doppelschichtfassade und Vakuumfenstern. Im Winter kommen zusätzlich spezielle Wärmespeicher in den Decken zur Geltung, die tagsüber Wärme aufnehmen und diese nachts wieder an die Räume abgeben."
"Und wie senkt Ihr den Trinkwasserverbrauch?", möchte Tan Xiao wissen. "Ganz einfach", entgegnet ihm sein Freund. "Wir benutzen die seit Jahren bewährte Membrantechnologie. Die ist mittlerweile so vielseitig einsetzbar, dass wir damit das Wasser vom naheliegenden Meer energiearm entsalzen und reinigen können. Es wird nicht mehr verdampft, sondern nur mit Hilfe der Membranen entsalzen." Tan Xiao verzieht sein Gesicht: "Deshalb hatte ich diesen faden Nachgeschmack, als ich vorhin einen Schluck Leitungswasser getrunken habe." "Wie bitte?", der Städteplaner schaut seinen Kumpanen verblüfft an. "Fun Jie, Du hast Dich nicht verändert", lacht dieser. "Auch nach all den Jahren kann man Dich noch herrlich nach Strich und Faden auf den Arm nehmen. Übrigens, vor lauter Technik habe ich Hunger bekommen, lass uns was essen. Dort drüben gibt’s einen Straßengrill – mit guter alter Holzkohle. Das ist dann ja wohl hier die einzige Quelle von Treibhausgasen "
Sebastian Webel
Intelligente Gebäude
Morgens das Fenster im Büro zu öffnen und abends das Licht an- und auszuschalten war gestern. Moderne Gebäudetechnik sorgt automatisch für optimales Licht und Raumklima – beispielsweise mit ausgeklügelter Sensortechnik. Zudem spart sie bis zu 30 % an Energie, wie Siemens-Technologie in Gebäuden rund um die Welt beweist
mehr unter Umweltfreundliche Gebäude, Effiziente Siemens-Bauten, Sensoren und Smart Home
Zähler als Sparhilfe
Flexible Stromtarife sollen das Netz entlasten und den Kunden Geld sparen helfen – dank intelligenter Stromzähler mehr
Allround-Verbesserer
Ob zur Minimierung der Infektionsgefahr von Patienten im OP, zur Optimierung der Luftverhältnisse in einer Konzerthalle oder in Flughäfen: Software zur Simulation von Luftströmungen ist vielseitig einsetzbar mehr
Saubere Wüste
In der Wüste Abu Dhabis soll bis 2016 eine energieautarke Stadt und gleichzeitig ein Paradebeispiel der Städteplanung entstehen. Das ehrgeizige Ziel der Scheichs: Null Emissionen mehr
Kraftwerk im eigenen Haus
Ab 2009 können Haushalte sehr effizient selbst Strom und Wärme produzieren – dank einer Mini-Anlage für Kraft-Wärme-Kopplung mehr